Elementare Teilchen

Der aktuelle Wissensstand der Kern- und Elementarteilchenphysik hat eine wechselvolle Entstehungsgeschichte, oft gekennzeichnet durch schockierend neue Begriffsbildungen, die sich bis heute auch den Physik-Studierenden nur unter Mühen erschließen. Dieses Buch nutzt jene kontroverse und zugleich lehrreiche Entwicklung, um den Lernenden einen besseren Zugang zu den neuen Konzepten zu ermöglichen. Es macht verständlich, wie das physikalische Bild von den kleinsten Teilchen heute aussieht und warum es so und nicht anders entstanden ist: Beginnend beim Nachweis der Atome bis hin zum derzeitigen Standard-Modell der Elementarteilchenphysik und dem Higgs-Boson. So gewinnen Lesende einen Eindruck jenes großen Gebietes, das im ständigen Wechselspiel zwischen etablierten theoretischen Modellen, bestätigenden oder widersprechenden experimentellen Befunden, zuweilen umstrittenen neuen Begriffsbildungen und verbesserten Experimenten entstanden ist - ein Prozess, der sicher auch künftig weitergeht.

Der aktuelle Wissensstand der Kern- und Elementarteilchenphysik hat eine wechselvolle Entstehungsgeschichte, oft gekennzeichnet durch schockierend neue Begriffsbildungen, die sich bis heute den Physik-Studierenden oft nur unter Mühen erschließen. Dieses Buch nutzt die kontroversen und zugleich lehrreichen Entwicklungsprozesse selber für den Zugang zu den schwierigen neuen Konzepten.

Einführung: Atome, und die zwei ersten wirklichen Elementarteilchen.- Radioaktive Strahlen und der Weg ins Innere der Atome.- Entdeckung des Atomkerns mit den Mitteln der klassischen Physik.- Masse und Bindungsenergie der Kerne, Entdeckung von Proton und Neutron.- Stoßprozesse quantenmechanisch.- Physik der Radioaktiven Strahlen.- Struktur der Kerne: Spin, Parität, Momente, Anregungsformen, Modelle.- Nukleare Energie, Entwicklung der Sterne, Entstehung der Elemente.- Photon und Elektron - was Elementarteilchen sind und wie sie wechselwirken: Die Quantenelektrodynamik.- Das Elektron als Fermion und Lepton.- Teilchenzoo der Hadronen.- Schwache Wechselwirkung und gebrochene Symmetrien.- Quarks, Gluonen, Starke Wechselwirkung.- Standard-Modell der Elementarteilchenphysik.- Zwölf wesentliche Ergebnisse der Elementarteilchenphysik.